西南交大土力学 课后习题解答 模拟试题及解答

土力学1-1 解：(1) A 试样100.083d mm = 300.317d mm = 600.928d mm =60100.92811.180.083u d C d === 22301060()0.317 1.610.0830.928c d C d d ===⨯ (1) B 试样100.0015d mm = 300.003d mm = 600.0066d mm =60100.0066 4.40.0015u d C d === 22301060()0.0030.910.00150.0066c d C d d ===⨯ 1-2 解：已知：m =Sm = SG =Q 饱和 ∴ rS =1又知：w Sm m m =-= (1) 含水量w Sm mω==4.710.6==%(2) 孔隙比 0.443 2.71.201.0Sre G Sω⨯=== (3) 孔隙率 1.20.54554.5%11 1.2e e η====++ (4) 饱和密度及其重度32.7 1.21.77/11 1.2S sat w G e g cm e ρρ++===++ 31.771017.7/sat sat g kN m γρ=⨯=⨯=(5) 浮密度及其重度3' 1.77 1.00.77/sat w g cm ρρρ=-=-= 3''0.77107.7/g kN m γρ=⨯=⨯= (6) 干密度及其重度32.7 1.01.23/11 1.2S w d G g cm e γρ⨯===++ 31.231012.3/d d g kN m γρ=⨯=⨯=1-3 解： Q 31.601.51/110.06d g cm ρρω===++∴ 2.70 1.01110.791.51s s w d d G e ρρρρ⨯=-=-=-= ∴ 0.7929.3%2.70sat s e G ω=== Q 1.60100150.91110.06s m V m g ρωω⨯====+++∴ (29.3%6%)150.935.2w s m m g ω∆=∆=-⨯=1-4 解：Q w Sm mω= w S m m m =-s Sm m mω=-∴ 1000940110.06s m m g ω===++ Q 0.16ω∆=∴ 0.16940150w s m m g ω∆=∆=⨯=g1-5 解：(1) Q 31.771.61/110.098d g cm w ρρ===++∴ 0 2.7 1.01110.681.61s s w d d G e ρρρρ⨯=-=-=-= (2) 00.6825.2%2.7sat s e G ω=== (3) max 0max min 0.940.680.540.940.46r e e D e e --===-- Q 1/32/3r D <<∴ 该砂土层处于中密状态。

习题课一、物理性质1. 用体积为100cm 3的环刀对某土取样试验，测得环刀加土的质量为225.0g ，环刀质量为55.0g ，土样烘干后的质量为150.0g （不包括环刀），土粒比重为2.65。

试确定该土样的天然含水量w 、孔隙比e 、天然重度γ、干重度d γ、饱和重度sat γ、饱和度r S 。

（说明：计算时水的重度γw 取为10kN m /3，重力加速度g 取为210m/s ，土重度的单位应采用国际单位制） （本题12分）33322555170/170/10017kN/m /(170150)/15013.33%(1)/1(113.33%) 2.6510/1710.767/(1)26.5/(10.767)15kN/m ()/(1)(26.50.76710)/(10.767)19.34kN/m w s s d s sat s w r M gM V w M M e w e e e wG S γγγγγγγγ=-======-==+-=+⨯⨯-==+=+==++=+⨯+==13.33%2.650.7670.46s e⨯==2. 某填筑工程中，需填筑的面积2000m 2，填土夯实后的厚度为2m ，并要求相应的干重度达到3/2.18m kN 。

现测得填土的=s G 2.6，松土的重度3/15m kN =γ，含水量%15=w ，试计算共需松土多少m 3。

（计算时水的重度w γ取为103kN/m ）（本题10分）松土993.011526%)151(1)1(11=-⨯+=-+=γγsw e实土429.012.1826122=-=-=d s e γγ 31212m 7.557820002429.01993.01V 11V =⨯⨯++=++=e e二、渗流1. 如图所示，基坑底部以下承压水层的孔隙水压为50kPa ，粉质粘土层1及粉质粘土层2的渗透系数分别为6×10-4cm/s 、8×10-4cm/s ，通过降水，使地下水位保持在坑底以下0.3m ，试计算土层1、2的水力梯度及A 点（土层分界处）的孔隙水压。

第一章 土的物理性质1-2 根据图 1－5上四根粒径分布曲线, 列表写出各土的各级粒组含量, 估算②、 ③、④、 土的 Cu 及 Cc 并评价其级配情况。

1-8 有一块体积为 60 cm 3的原状土样, 重 1.05 N, 烘干后 0.85 N 。

已只土粒比重( 相 对密度) G s =2.67。

求土的天然重度γ、 天然含水量 w 、 干重度γd 、 饱和重度γsat 、 浮重度γ’、 错误! 未定义书签。

孔隙比e 及饱和度S r1-8 解: 分析: 由W 和V 可算得γ, 由W s 和V 可算得γd , 加上G s , 共已知 3个指标, 故题目可解。

W V = 1.05⨯10- 3 = 17.5kN/m 60⨯10- 6 γ =3 W s V 0.85⨯10-3 = 14.2kN/m 360⨯10-6 γ d = = γ s ∴γ s = G s γ w = 2.67⨯10 = 26.7kN/m G = γ w 3 s w = W = 1.05- 0.85 = 23.5% w W s 0.85e = γ s (1+ w) -1= 26.7(1+ 0.235) -1= 0.884(1-12) (1-14)γ 17.5w ⋅G s = 0.235⨯ 2.6 = 71%S r = e 0.884 注意: 1．使用国际单位制;2．γw 为已知条件, γw =10kN/m 3;3．注意求解顺序, 条件具备这先做;4．注意各 γ的取值范围。

1-9 根据式( 1—12) 的推导方法用土的单元三相简图证明式( 1－14) 、 ( 1－15) 、 ( 1－17) 。

1-10 某工地在填土施工中所用土料的含水量为 5%, 为便于夯实需在土料中加水,使其含水量增至 15%, 试问每 1000 kg 质量的土料应加多少水1-10 解: 分析: 加水前后M s 不变。

于是:加水前:M s + 5%⨯ M s = 1000 ( 1) ( 2)加水后: M s +15%⨯ M s = 1000 + ∆M w 由( 1) 得: M s = 952kg , 代入( 2) 得: ∆M w = 95.2kg注意: 土料中包含了水和土颗粒, 共为 1000kg , 另外, w = M 。

西南交《土力学及地基基础》在线作业二一、单选题（共 25 道试题，共 50 分。

）1. 单桩桩顶作用轴向力时，桩身上轴力分布规律为（）. 由上而下直线增大. 由上而下曲线增大. 由上而下直线减小. 由上而下曲线减小正确答案：2. 下列哪种土受水浸湿后，土的结构迅速破坏，强度迅速降低？（）. 膨胀土. 冻土. 红粘土. 湿陷性黄土正确答案：3. 若土的级配曲线很平缓,则表示(). 不均匀系数小. 粒径分布不均匀. 粒径分布较均匀. 级配良好正确答案：4. 桩产生负摩阻力时,关于中性点深度以下说法正确的是()中性点深度越大。

. 持力层越硬,桩的截面刚度越大. 持力层越硬,桩的截面刚度越小. 持力层越软,桩的截面刚度越大. 持力层越软,桩的截面刚度越小正确答案：5. 下列哪种地基不属于人工地基（）. 第四纪沉积土地基. 换填碎石土地基. 强夯粘土地基正确答案：6. 设地基（完全饱和）中某点的附加应力为100kP, 在荷载作用一段时间后，测得该点的孔隙水压力为30kP,则此时由附加应力引起的有效应力为（）. 30kP. 50kP. 70kP. 100kP正确答案：7. 应用强夯法处理地基，夯击沉降量过大时，处置办法是（）. 放弃夯击. 加填砂土. 减小夯点距离. 降低夯击能量正确答案：8. 土的抗剪强度的影响因素中,最重要的是(). 剪切速率. 应力历史. 排水条件. 应力状态正确答案：9. 为了保护基础不受人类和生物活动的影响，基础应埋置在地表以下，其最小埋深为（）. 0.3m. 0.5m. 0.8m. 1.0m正确答案：10. 浅基础的极限承载力是指（）. 地基中将要出现但尚未出现塑性区时的荷载. 地基中塑性区开展的最大深度为基底宽度1/4时的荷载. 地基中塑性区开展的最大深度为基底宽度1/3时的荷载. 地基土达到整体剪切破坏时的荷载正确答案：11. 在饱和土的排水固结过程中，随着有效应力的增加，（）. 孔隙水压力相应增加. 孔隙水压力相应减少. 总应力相应增加. 总应力相应减少正确答案：12. 亲水性最弱的粘土矿物是（）. 高岭石. 蒙脱石. 伊利石. 方解石正确答案：13. 对于砌体承重结构，地基变形一般由什么控制。

《土力学》习题第一章 土的物理性质及工程分类选择题 1.C 2.A 3.B 4.A 5.C1.土颗粒的大小及其级配，通常是用颗粒级配曲线来表示的。

级配曲线越平缓表示： A ．土颗粒大小较均匀，级配良好 B.土颗粒大小不均匀，级配不良 C. 土颗粒大小不均匀，级配良好2.作为填土工程的土料，压实效果与不均匀系数u C 的关系：A ．u C 大比u C 小好 B. u C 小比u C 大好 C. u C 与压实效果无关3.有三个同一种类土样，它们的含水率w 都相同，但是饱和度r S 不同，饱和度r S 越大的土，其压缩性有何变化？A.压缩性越大B. 压缩性越小C. 压缩性不变4.有一非饱和土样，在荷载作用下，饱和度由80%增加至95%。

试问土样的重度γ和含水率w 怎样改变？A ．γ增加，w 减小 B. γ不变，w 不变 C. γ增加，w 增加 5.土的液限是指土进入流动状态时的含水率，下述说法哪种是对的？ A ．天然土的含水率最大不超过液限 B. 液限一定是天然土的饱和含水率C. 天然土的含水率可以超过液限，所以液限不一定是天然土的饱和含水率 判断题6.F 7..F 8.T 9.F 10.F6.甲土的饱和度大与乙土的饱和度，则甲土的含水率一定高于乙土的含水率7.粘性土的物理状态是用含水率表示的，现有甲、乙两种土，测得它们的含水率乙甲w w ，则可以断定甲土比乙土软8.土的液性指数L I 会出现L I >0或L I <0的情况 9.土的相对密实度r D 会出现r D >1或r D <1的情况 10.土的天然重度越大，则土的密实性越好 计算题11.击实试验，击实筒体积1000cm 2，测得湿土的质量为1.95kg ，取一质量为17.48kg 的湿土，烘干后质量为15.03kg ，计算含水率w 和干重度d r 。

11w =16.3%，dr =16.8kN/m312.已知某地基土试样有关数据如下：①天然重度r =18.4 kN/m 3，干密度d r =13.2 kN/m 3；②液限试验，取湿土14.5kg ，烘干后质量为10.3kg ；③搓条试验，取湿土条5.2kg ，烘干后质量为4.1kg ，求（1）土的天然含水率，塑性指数和液性指数；（2）土的名称和状态。

西南交大土力学及地基基础B第二次作业Final revision on November 26, 2020二、主观题(共9道小题)20.影响基底压力分布的因素有哪些在什么情况下可将基底压力简化为直线分布答：（1）影响基底压力分布的因素有：基础刚度，荷载大小及分布，基础埋深，地基土性质等（2）据弹性力学中圣维南原理，基础下与其底面距离大于基底尺寸的土中应力分布主要取决于荷载合力的大小和作用点位置，基本不受基底压力分布形式的影响，因此对于有一定刚度以及尺寸较小的柱下单独基础和墙下条形基础，其基底压力可近似按直线分布计算。

21.什么是先期固结压力依据先期固结压力划分几类沉积土。

答：（1）天然土层在历史上经受过最大的固结压力（土体在固结过程中所受的最大有效应力），称为先期固结压力。

（2）依据先期固结压力将沉积土分为正常固结土，超固结土，欠固结土三类：正常固结土在历史上所受的先期固结压力等于现有覆土重；超固结土在历史上曾受过的先期固结压力大于现有覆土重；而欠固结土的先期固结压力小于现有覆土重。

22.比较直剪试验与三轴试验的优缺点：答：（1）直剪试验：优点：构造简单，操作方便。

缺点：剪切破坏面不是最薄弱面；剪切面上应力分布不均匀，边缘处出现应力集中现象；剪切过程中土样剪切面积减小，但计算抗剪强度按原面积计算；试验时不能严格控制排水条件，不能测孔隙水压力，特别对饱和黏土不理想。

（2）三轴压缩试验：优点：能严格控制排水条件及测孔隙水压力；破坏面为最弱面；可测土的其他力学性质；一般三轴试验结果可靠，对于重要工程，必须用三轴试验测土的强度指标。

缺点：构造复杂，操作困难；试件中主应力σ2=σ3，而实际上土的受力状态未必都为轴对称情况。

23.土的变形模量与压缩模量的关系答：变形模量E0压缩模量ES虽都是竖向应力与竖向应变的比值，但概念上有所区别：E0是在现场测试获得，是靠基底正下方土柱周围的土体起到一定的侧限作用；而ES是通过室内压缩试验方法得，是土体在完全侧限条件下的压缩，与其他弹性材料的弹性模量不同，具有相当部分不可恢复的残余变形。

土力学习题集及详细解答《土力学》习题二、名词解释1.人工地基2.深基础3.基础4.地基第1章土的组成一、填空题二、名词解释1.土的结构2.土的构造3.结合水4.强结合水5.颗粒级配三、单项选择题第一章土的组成二、名词解释1.土的结构：土粒或土粒集合体的大小、形状、相互排列与联结等综合特征。

2.土的构造：在同一土层剖面中，颗粒或颗粒集合体相互间的特征。

3.结合水：受电分子引力吸附于土粒表面的土中水。

4.强结合水：紧靠土粒表面的结合水膜。

5.颗粒级配：土中各个粒组的相对含量。

第二章土的物理性质及工程分类二、名词解释2.可塑状态：当粘性土含水量在某一围时，可用外力塑成任何形状而不发生裂纹，并当外力移去后仍能保持既得的形状，这种状态称为可塑状态。

4.土的湿陷性：在一定压力作用下，受水浸湿后土的结构迅速破坏而发生显著附加下陷的特性。

5.土的天然稠度：原状土样测定的液限和天然含水量的差值与塑性指数之比。

6.触变性：饱和粘性土的结构受到扰动，导致强度降低，当扰动停止后，抗剪强度随时间恢复的胶体化学性质。

第8章土压力一、填空题1.计算车辆荷载引起的土压力时，∑G应为挡土墙的长度与挡土墙后填土的长度乘积面积的车轮重力。

2.产生于静止土压力的位移为，产生被动土压力所需的微小位移超过产生主动土压力所需的微小位移。

二、名词解释1.被动土压力2.主动土压力三、单项选择题1.挡土墙后填土的摩擦角φ、聚力C大小不同，对被动土压力E P大小的影响是：（A）φ越大、C越小，E P越大（B）φ越大、C越小，E P越小（C）φ、C越大，E P越大（D）φ、C越大，E P越小您的选项（）2.朗肯土压力理论的适用条件为：（A）墙背光滑、垂直，填土面水平（B）墙背光滑、俯斜，填土面水平（C）墙后填土必为理想散粒体（D）墙后填土必为理想粘性体您的选项（）3.均质粘性土被动土压力沿墙高的分布图为：（A）矩形（B）梯形（C）三角形（D）倒梯形您的选项（）4.某墙背光滑、垂直，填土面水平，墙高6m，填土为摩擦角ϕ=300、粘聚力C=8.67KPa、重度γ=20KN/m3的均质粘性土，作用在墙背上的主动土压力合力为：（A）60KN/m（B）75KN/m（C）120KN/m（D）67.4KN/m您的选项（）5.某墙背倾角α为100的仰斜挡土墙，若墙背与土的摩擦角δ为100，则主动土压力合力与水平面的夹角为：（A）00（B）100（C）200（D）300您的选项（）6.某墙背倾角α为100的俯斜挡土墙，若墙背与土的摩擦角δ为200，则被动土压力合力与水平面的夹角为：（A）00（B）100（C）200（D）300您的选项（）7.某墙背直立、光滑，填土面水平的挡土墙，高4m，填土为摩擦角ϕ=200、粘聚力C=10KPa、重度γ=17KN/m3的均质粘性土，侧向压力系数K0=0.66。

第1章参考答案一、简答题1.【答】土体在自重、建筑物荷载及其它因素的作用下均可产生土中应力。

一般来说土中应力是指自重应力和附加应力。

土中应力按其起因可分为自重应力和附加应力两种。

自重应力是指土体在自身重力作用下产生的尚未完成的压缩变形，因而仍将产生土体或地基的变形。

附加应力它是地基产生变形的的主要原因，也是导致地基土的强度破坏和失稳的重要原因。

土中应力安土骨架和土中孔隙的分担作用可分为有效应力和孔隙应力两种。

土中有效应力是指土粒所传递的粒间应力。

它是控制土的体积（变形）和强度两者变化的土中应力。

土中孔隙应力是指土中水和土中气所传递的应力。

2.【答】地下水下降，降水使地基中原水位以下的有效自重应力增加与降水前比较犹如产生了一个由于降水引起的应力增量，它使土体的固结沉降加大，故引起地表大面积沉降。

地下水位长期上升（如筑坝蓄水）将减少土中有效自重应力。

1、若地下水位上升至基础底面以上，它对基础形成浮力使地基土的承载力下降。

2、地下水位上升，如遇到湿陷性黄土造成不良后果（塌陷）3、地下水位上升，粘性土湿化抗剪强度降低。

3.【答】基地压力P计算： (中心荷载作用下)(偏心荷载作用下)基地压力计算：基地压力P为接触压力。

这里的“接触”，是指基础底面与地基土之间的接触，这接触面上的压力称为基底压力。

基底附加压力为作用在基础底面的净压力。

是基底压力与基底处建造前土中自重应力之差，是引起地基附加应力和变形的主要原因。

二、填空题1．自重应力、附加应力2．有效应力、孔隙压力3．增加4．天然地面（老天然地面）5．有效重度（浮重度）三、选择题1 .A2 .B3 .C4 .A5 .A6 .B7 .B 8.B 9 .D 10 .C 11 .C 12. A13 .B 14 .A 15 .D 16 .D四、判断题1．×，均呈线性增长。

2．√3．√4．×，应从老天然地面算起。

5．×，土的自重应力引起的土体变形在建造房屋前已经完成，只有新填土或地下水位下降等才会引起变形。